高考物理二轮复习专题一力与运动第1讲力与物体的平衡学案

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1、第1讲　力与物体的平衡知识必备1.弹力弹力方向与接触面垂直指向被支持或被挤压物体。杆的弹力不一定沿杆。弹簧的弹力由胡克定律F＝kx计算，一般物体间弹力大小按物体受力分析和运动状态求解。2.摩擦力方向：摩擦力的方向沿接触面的切线方向，与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。大小：静摩擦力的大小由物体受其他力力的情况运动状态决定，大小0＜F≤Fmax，具体值根据牛顿运动定律或平衡条件求解。滑动摩擦力的大小由公式F＝μFN求解。4.5.共点力的平衡共点力的平衡条件是F合＝0，平衡状态是指物体处于匀速直线运

2、动状态或静止状态。备考策略1.研究对象的选取方法：(1)整体法　(2)隔离法2.受力分析的顺序一般按照“一重、二弹、三摩擦，四其他”的程序，结合整体法与隔离法分析物体的受力情况。3.处理平衡问题的基本思路4.求解平衡问题的常用方法：二力平衡法、合成法、正交分解法、相似三角形法、正弦定理法、图解法等。　力学中的平衡问题【真题示例1(2017·全国卷Ⅱ，16)如图1，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的

3、动摩擦因数为(　　)图1A.2－B.C.D.解析　当F水平时，根据平衡条件得F＝μmg；当保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角时，由平衡条件得Fcos60°＝μ(mg－Fsin60°)，联立解得μ＝，故选项C正确。答案　C【真题示例2】(2017·全国卷Ⅲ，17)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上，弹性绳的原长也为80cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于

4、弹性限度内)(　　)A.86cmB.92cmC.98cmD.104cm解析　设弹性绳的劲度系数为k。挂钩码后，弹性绳两端点移动前，左、右两段绳的伸长量ΔL＝＝10cm，两段绳的弹力F＝kΔL，对钩码受力分析，如图甲所示，sinα＝，cosα＝。根据共点力的平衡条件可得，钩码的重力为G＝2kΔLcosα。将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点时，受力图如图乙所示。设弹性绳伸长量为ΔL′，弹力为F′＝kΔL′，钩码的重力为G＝2kΔL′，联立解得ΔL′＝ΔL＝6cm。弹性绳的总长度变为L0＋2ΔL′＝9

5、2cm，故B正确，A、C、D错误。　　甲　　　乙答案　B【真题示例3】(2017·全国卷Ⅰ，21)如图2，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N，初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α(α＞)。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中(　　)图2A.MN上的张力逐渐增大B.MN上的张力先增大后减小C.OM上的张力逐渐增大D.OM上的张力先增大后减小解析　以重物为研究对象，受重力mg、OM绳上拉力F2、MN上拉力F1，由题

6、意知，三个力合力始终为零，矢量三角形如图所示，F1、F2的夹角为π－α不变，在F2转至水平的过程中，矢量三角形在同一外接圆上，由图可知，MN上的张力F1逐渐增大，OM上的张力F2先增大后减小，所以A、D正确，B、C错误。答案　AD真题感悟1.高考考查特点(1)共点力的单物体动态平衡及连接体的静态、动态平衡问题是高考命题的热点(2016年考查了连接体平衡，2017年考查了单个物体的平衡)。(2)做好物体的受力分析，画出力的示意图，并灵活运用几何关系和平衡条件是解题的关键。2.解题常见误区及提醒(1)不

7、能灵活选取研究对象，不能准确把握求解问题的切入点。(2)对一些常见物理语言(如轻绳、轻环)不理解其内涵。(3)不能灵活应用数学关系求解物理问题。预测1共点力平衡条件的应用预测2整体法、隔离法的应用预测3物体的动态平衡1.(多选)如图3所示，在粗糙的水平桌面上静止放着一盏台灯，该台灯可通过支架前后调节从而可将灯头进行前后调节，下列对于台灯的受力分析正确的是(　　)图3A.台灯受到水平向左的摩擦力B.若将灯头向前调一点(台灯未倒)，则桌面对台灯的支持力将变大C.支架对灯头的支持力方向竖直向上D.整个台灯

8、所受的合外力为零解析　以整个台灯为研究对象，台灯受到重力和桌面的支持力，且处于平衡状态，故选项A错误，选项D正确；根据二力平衡可知灯头所受支架的支持力竖直向上，故选项C正确；若将灯头向前调一点(台灯未倒)，台灯仍然处于平衡状态，故桌面对台灯的支持力大小不变，故选项B错误。答案　CD2.如图4所示，一质量为M、倾角为θ的斜面体置于水平面上，一质量为m的滑块通过一跨过两定滑轮的轻绳与一重力为G的钩码相连(两滑轮间的轻绳水平)，现将滑块置于斜面上，滑块在斜面上匀速上滑，且发